Naviják

WinChip (IDT-C6) je procesor kompatibilní s x86 oznámený 13. října 1997 [1] . Funkčnost byla většinou v souladu s Intel Pentium . Určený pro trh levných počítačů se vyznačoval jednoduchou architekturou, nízkou spotřebou energie a odvodem tepla. Procesor byl vyvinut divizí IDT  - Centaur Technology , výroba byla realizována IDT [2] .

Dalším vývojem WinChip byl procesor WinChip 2 , který se od svého předchůdce lišil podporou přídavného 3DNow! , stejně jako některá architektonická vylepšení. Oznámení WinChip 2 proběhlo 19. května a uvedení na trh bylo v září 1998 [3] .

Vydání procesoru WinChip 3 bylo naplánováno na listopad 1999 , jehož hlavním rozdílem byla zvýšená mezipaměť první úrovně, ale jeho vydání bylo zrušeno.

Po prodeji divize Centaur Technology společnosti VIA Technologies na konci roku 1999 bylo vylepšené jádro WinChip použito v procesorech VIA Cyrix III , později přejmenovaných na VIA C3 [4] .

Obecné informace

Procesory WinChip jsou vyrobeny v pouzdře PGA a jsou určeny pro instalaci do základních desek s 296pinovou paticí Socket 7 . Na rozdíl od procesorů Intel Pentium MMX WinChip nevyžaduje samostatné napětí pro jádro a I/O obvody, což umožňuje jeho instalaci do starších základních desek (WinChip 2B a WinChip 3 vyžadovaly samostatné napětí, ale tyto procesory nebyly nikdy vydány) . Pro správnou funkci procesorů WinChip s takovými deskami je nutná pouze jejich podpora ze strany BIOSu .

Samostatná mezipaměť L1 o velikosti 64 Kb (u WinChip 3 bylo plánováno zvýšení na 128 Kb) běží na frekvenci jádra. Není zde integrovaná mezipaměť L2 (čipy mezipaměti jsou umístěny na základní desce).

Architektonické prvky

Dopravník se skládá ze 4 stupňů [8] :

• R  - dekódování instrukcí, určování závislostí.
• A  - výpočet adresy, požadavek na data.
• D  - vzorkování dat, provádění mikrooperací.
• W  - zápis výsledků provádění mikrooperací do registrů, mezipaměti dat první úrovně a RAM.

Procesory rodiny WinChip jsou procesory kompatibilní s x86 s vnitřní architekturou RISC : instrukce x86 nejsou prováděny přímo, ale po jejich převedení na jednoduché interní mikrooperace.

Při vývoji se inženýři Centaur Technology spoléhali na řadu principů, které umožnily vytvořit procesor, který se vyznačuje nízkou výrobní cenou, nízkou spotřebou energie a odvodem tepla.

• Hardwarová optimalizace pro provádění jednoduchých instrukcí (čtení nebo zápis do paměti, přechody, operace s celými čísly ), a to z toho důvodu, že více než 90 % prováděných instrukcí patří právě jim. Složitější instrukce jsou mnohem vzácnější a lze je převést na mikrooperace pomocí mikrokódové paměti ROM , která ukládá sekvence mikrooperací odpovídajících takovým instrukcím. Tato optimalizace snižuje počet funkčních jednotek procesoru.
• Zlepšení výkonu zvýšením rychlosti hodin , nikoli zvýšením počtu instrukcí provedených za cyklus hodin.
• Optimalizace procesoru s RAM , vzhledem k tomu, že výkon systému je omezen rychlostí práce s pamětí mnohem více než rychlost procesoru. Zvýšení rychlosti práce s pamětí je dosaženo zvýšením objemu integrované mezipaměti první úrovně a také optimalizací algoritmů pro správu mezipaměti a vyrovnávací paměti pro překlad adres (TLB).
• Optimalizace procesoru pro nejpravděpodobnější programovací prostředí - operační systémy Windows .

Díky tomu je architektura procesorů rodiny WinChip výrazně zjednodušena oproti konkurenčním procesorům. Nejsou také schopny běžet na víceprocesorových systémech ( SMP ). Jejich funkčnost v zásadě odpovídá funkčnosti procesorů Intel Pentium , chybí však podpora rozhraní APIC (které je nutné pro práci v SMP), stejně jako některé doplňkové funkce související s prací v režimu virtuálního 8086 a s virtuální pamětí ( informace o podporovaných funkcích lze získat pomocí instrukce " CPUID ") [8] .

winchip

Z hlediska architektury mají procesory WinChip blíže k procesorům x86 čtvrté generace ( Intel 80486 , AMD Am5x86 ), než k procesorům své doby. Jediný celočíselný kanál obsahuje 4 stupně, matematický koprocesor není zřetězen. Instrukční blok MMX procesoru WinChip umožňuje provedení jedné instrukce za cyklus (  dvě v Pentium MMX ). WinChip postrádá technologie spouštění mimo pořadí , přejmenování registrů a predikce větví , které se vyskytují u většiny konkurenčních procesorů.

To vše umožnilo inženýrům Centaur výrazně snížit počet tranzistorů a zmenšit plochu čipu, což vedlo ke snížení nákladů na návrh, testování a výrobu procesorů WinChip, v důsledku čehož se náklady na procesory WinChip ukázaly být výrazně vyšší. nižší než cena konkurenčních procesorů (například náklady na Pentium MMX a AMD K6 s frekvencí 200 MHz v době oznámení činily 550 USD, respektive 349 USD [9] [10] , a cena WinChip s stejná rychlost hodin byla 135 $ [11] ).

Zjednodušení architektury se navíc pozitivně projevilo na spotřebě a odvodu tepla procesoru (pro srovnání maximální odvod tepla WinChip s frekvencí 200 MHz je 13 W při napájecím napětí 3,52 V [11 ] , zatímco procesor Pentium MMX se stejnou taktovací frekvencí vydává až 18 W při napájecím napětí 2,8 V [9] ). Předpokládalo se, že díky tomu bude WinChip schopen pracovat na frekvencích až 400 MHz, stejně jako široce využívaný v laptopech [2] [12] .

Procesor byl vyroben technologií 350 nm , měl napětí jádra 3,3 nebo 3,52 V (v závislosti na šarži) a na rozdíl od Pentia MMX nevyžadoval použití základních desek, jejichž převodníky umožňovaly napájet různé napětí do jádra a vstupních obvodů.výstup.

WinChip 2

Procesor WinChip 2 je dalším vývojem procesoru WinChip. Stále se vyráběl na 350 nm technologii a měl napětí jádra 3,3 nebo 3,52 V. Oproti svému předchůdci dostal WinChip 2 tyto novinky:

• zřetězený matematický koprocesor ;
• dva superskalární instrukční bloky MMX ;
• blok predikce větve ;
• instrukční blok 3DNow! (2 dopravníky).

Procesory WinChip 2 revize "A" (W2A), představené v březnu 1999 [3] , byly vyrobeny pomocí 250 nm technologie, která umožnila zmenšit velikost matrice z 95 na 58 mm², ale napětí jádra se oproti tomu nezměnilo. svému předchůdci. Tyto procesory navíc dokázaly nastavit nestandardní násobiče, např. 2,33x nebo 2,66x, což umožnilo použít procesory s taktem 233 a 266 MHz na základních deskách se 100 MHz systémovou sběrnicí [13] [ 14] .

Na konci roku 1999 bylo plánováno vydání WinChip 2 revize "B" (W2B). Tyto procesory musely být vyrobeny technologií 250 nm a napětí jádra muselo být sníženo na 2,8 V (což vyžadovalo použití základních desek s oddělenými napájecími napětími). Vydání WinChip 2B, stejně jako WinChip 3, však bylo zrušeno. V omezeném množství však byly vyráběny technické vzorky WinChip 2B [3] .

Procesory WinChip 2 byly označeny hodnocením výkonu (Performance Rating, PR). Hodnocení odpovídalo frekvenci procesoru AMD K6-2 , který je výkonově stejný v testu Winstone 99 (tento test umožňuje hodnotit výkon procesoru v kancelářských aplikacích). Takže například procesor WinChip 2 s frekvencí 233 MHz (frekvence systémové sběrnice - 100 MHz) v testu Winstone 99 odpovídal výkonem AMD K6-2 s frekvencí 266 MHz, proto měl hodnocení z PR266 [15] .

WinChip 3

Procesor WinChip 3 byl plánován jako další vývoj WinChip 2B s dvojnásobnou velikostí mezipaměti první úrovně. Nicméně kvůli vydání levných a slibnějších procesorů Intel Celeron , stejně jako konečné ztrátě podpory Socket 7 pro výrobce , bylo vydání procesoru WinChip 3 zrušeno a divize Centaur Technology byla v září 1999 prodána společnosti VIA . za 51 milionů dolarů [16] .

Specifikace

Revize jádra procesoru

Opravené chyby

Procesor je složité mikroelektronické zařízení, což nevylučuje možnost jeho nesprávné činnosti. Chyby se objevují ve fázi návrhu a lze je opravit aktualizací mikrokódu procesoru nebo vydáním nové revize jádra procesoru. V procesorech WinChip bylo nalezeno 33 různých chyb, z nichž 12 bylo opraveno. V procesorech WinChip 2 je 14 chyb, z nichž 6 bylo opraveno [8] .

Následující seznam chyb opravených v různých revizích procesorových jader WinChip a WinChip 2. Tyto chyby jsou přítomny ve všech jádrech vydaných před jejich opravou, pokud není uvedeno jinak.

winchip

Revize 1

• Při provádění funkcí FSINCOS nebo FCOS došlo k chybě.
• Snížení výkonu celého potrubí pro některé operace FPU .
• Chyba při normalizaci pseudonormálních čísel (normalizace se neprovádí).
• Libovolné výjimky při provádění některých instrukcí FPU .
• Chyba přenosu ukazatele instrukce po FPU s názvem NMI .
• Při provádění instrukce INVLPG s adresou blízkou 4 GB (0xFFFFFFFD, 0xFFFFFFFE, 0xFFFFFFFF) došlo k chybě.
• Nesprávné rozpoznání samomodifikujícího kódu.
• Čítač hodin ( TSC ) se zastaví, když je procesor ve stavu nízké spotřeby.
• Nesprávná funkce AHD (vypnutí automatického zastavení). K zastavení dojde, i když je deaktivováno nastavením bitu AHD na „1“.
• Chyba při aktivaci režimu nepřísného řazení záznamů pomocí registru MCR_CTRL.
• Činnost procesoru při přenosu 8 a 16bitových operandů se liší od činnosti procesorů Pentium (což může u některých čipových sad vést k nesprávné činnosti ).
• Nesprávná činnost režimu CI (blokování zápisu do mezipaměti). Aktivace režimu je ignorována.

WinChip 2

W2A

• Nesprávné zpracování přetečení při provádění instrukcí FIST a FISTP.
• Nesprávné nastavení příznaků při porovnávání denormalizovaných operandů.
• Ztráta posledního významného bitu při provádění instrukcí FIST a FISTP na negativních nenormalizovaných datech.
• Chybná chybová zpráva při průchodu BIST (vestavěný autotest).
• Zavěsit, když je bit DTLOCK v FCR nastaven na '0'.

W2B

• Při extrakci druhé odmocniny s 24bitovou přesností pomocí instrukce PFRSQRT ( 3DNow! ) došlo k chybě.

Pozice na trhu a srovnání s konkurencí

winchip

IDT WinChip je na trhu od svého uvedení v říjnu 1997 až do představení IDT WinChip 2 v září 1998 . Paralelně s WinChip existovaly následující x86 procesory:

• AMD K6 . Měl o něco lepší výkon než WinChip.
• Intel Pentium MMX . V celočíselných výpočtech měl o něco vyšší výkon než WinChip, v reálných číslech ho výrazně předčil [18] .
• Intel Pentium II . Byl určen pro vysoce výkonné počítače, měl vysokou cenu a ve všech úlohách výrazně předčil WinChip.
• Intel Celeron (Covington). Určeno pro low-endový trh stolních počítačů. Zpočátku to bylo Pentium II, bez mezipaměti druhé úrovně. Výrazně před WinChipem ve výpočtech celých i reálných čísel.
• Cyrix 6x86MX / M-II . V celočíselných výpočtech předčil WinChip a AMD K6 a Pentium MMX . V reálných numerických výpočtech předstihl WinChip, výrazně horší než Pentium MMX [19] .

WinChip 2

IDT WinChip 2 byl na trhu od svého vydání v září 1998 až do prodeje Centaur Technology společnosti VIA . Paralelně s WinChip 2 existovaly následující x86 procesory:

• AMD K6-2 a K6-III . Překonal WinChip 2 se stejným hodnocením ve všech úlohách (často výrazně) [15] .
• AMD Athlon . Byl určen pro vysoce výkonné počítače, měl vysokou cenu a ve všech úlohách výrazně předčil WinChip 2.
• Intel Pentium II a Pentium III . Byly určeny pro vysoce výkonné počítače, měly vysokou cenu a ve všech úlohách výrazně předstihly WinChip 2.
• Intel Celeron (Mendocino). Určeno pro low-endový trh stolních počítačů. Výrazně před WinChip 2 [20] .
• Vzestup mP6 . Výrazně horší než všichni konkurenti, včetně WinChip 2 [21] .
• Cyrix M-II . Překonal WinChip 2 ve všech úlohách (často výrazně).

Poznámky

1. ↑ IDT Winchip C6 (IDT C6-DS180GAEM) Archivováno 24. července 2008 na Wayback Machine 
2. ↑ 1 2 IDT-C6: jednodušší je lepší? . Získáno 13. května 2007. Archivováno z originálu 26. září 2007. (neurčitý)
3. ↑ 1 2 3 4 Implementace IA-32: Centaur WinChip 2 Archivováno z originálu 27. dubna 2007.  (Angličtina)
4. ↑ Procesor VIA Cyrix III/C3 archivován 15. srpna 2017 na Wayback Machine 
5. ↑ IDT Winchip C6 180 Archivováno 4. března 2016 na Wayback Machine IDT  Winchip
   C6 200 Archivováno 4. března 2016 na Wayback Machine 
6. ↑ IDT Winchip C6 225 Archivováno 11. srpna 2016 na Wayback Machine IDT  Winchip
   C6 240 Archivováno 19. února 2012 na Wayback Machine 
7. ↑ IDT Winchip2 200 Archivováno 11. srpna 2016 na Wayback Machine IDT  Winchip2
   225 Archivováno 11. srpna 2016 na Wayback Machine IDT  Winchip2
   240 Archivováno 11. srpna 2016 na Wayback Machine 
8. ↑ 1 2 3 4 5 Podívejte se na oficiální dokumentaci pro rodinu procesorů WinChip
9. ↑ 1 2 Intel Pentium MMX 200 - A80503200 Archivováno 11. února 2009 na Wayback Machine 
10. ↑ AMD K6 200 – AMD-K6-200ALR Archivováno 23. prosince 2008 na Wayback Machine 
11. ↑ 1 2 IDT C6-PSME200GA Archivováno 24. července 2008 na Wayback Machine 
12. ↑ CPU IDT WinChip C6:  Úvod
13. ↑ Nastavení rychlosti procesoru Archivováno 28. dubna 2007.  (Angličtina)
14. ↑ The Winchip 2-3D archivován 31. prosince 2004 na Wayback Machine 
15. ↑ 1 2 Přehled procesoru IDT Winchip 2 266 . Získáno 13. května 2007. Archivováno z originálu 22. srpna 2008. (neurčitý)
16. ↑ Via se rozhodla získat Centaur  (nepřístupný odkaz)
17. ↑ Implementace IA-32: Centaur WinChip Archivováno 28. dubna 2007 na Wayback Machine 
18. ↑ Srovnání IDT C6 200Mhz a iP MMX 200Mhz . Získáno 27. března 2009. Archivováno z originálu dne 23. června 2008. (neurčitý)
19. ↑ Porovnání procesorů IDT C6 200Mhz, Cyrix 6x86MX-PR200 a Intel Pentium MMX 200Mhz . Datum přístupu: 22. března 2009. Archivováno z originálu 23. června 2008. (neurčitý)
20. ↑ IDT Winchip 2-3D: Výkon Windows 98 archivován 17. února 2005 na Wayback Machine IDT Winchip 2-3D: Herní výkon archivován 17. února 2005 na Wayback Machine 
21. ↑ Recenze procesoru Rise mP6 266 . Datum přístupu: 22. března 2009. Archivováno z originálu 22. června 2008. (neurčitý)

Odkazy

Oficiální dokumentace

• IDT WinChip C6  Datasheet
• IDT WinChip 2  Datasheet
• IDT WinChip 2 Verze A  Datasheet
• IDT WinChip 2 pro WinChip 2 verze B  Datasheet
•  IDT WinChip 3 Datasheet

Specifikace procesoru

•  Centaur WinChip
•  Centaur WinChip 2
• IDT Winchip  C6
•  IDT Winchip 2

Recenze a testování

• IDT Winchip  2-3D
• Testování IDT  C6
• procesory IDT
• IDT-C6: jednodušší je lepší?
• Přehled procesoru IDT Winchip 2 266
• Srovnání výsledků IDT WinChip s AMD K5 a Intel Pentium  (nedostupný odkaz)

Smíšený

• Recenze od Red Hill o procesorech různých generací  (angl.)